6 نشانه که اختر زیست شناسان را به وجود حیات در سیاره مریخ امیدوار می‌کند

MacTavish · 26/8/19

در این مقاله قصد دارید به بررسی 6نشانه بسیار مهمی که باعث شده‌اند اختر زیست شناسان (Astrobiologists) به یافتن حیات در سیاره مریخ امیدوار باشند، بپردازیم.

وجود یا عدم وجود حیات در سیاره مریخ از آن دست موضوعاتی است که دقیقا به یک اندازه، هم در میان مردم عادی و هم در میان دانشمندان، ستاره‌شناسان و شاید بیشتر از همه، اختر زیست شناسان، موضوع بحث‌های فراوانی بوده است. تاکنون بشر نتوانسته وجود حیات در سیاره سرخ را اثبات کند اما با این حال، نشانه‌هایی پیدا کرده که ممکن است به وجود حیات در این سیاره، اشاره داشته باشند.

پیش از ادامه بحث، این موضوع مهم را باید یاداوری کنیم که منظور از حیات، صرفا حیات زنده نیست؛ چرا که ممکن است در سیاره سرخ، روزگاری حیات وجود داشته اما بنا به هر دلیلی (احتمالا کاهش دما و ضخامت اتمسفر مریخ) حالا دیگر از بین رفته، یا صرفا محدود شده باشد. اگر بشر تواند وجود حیات در سیاره مریخ را اثبات کند، آنگاه می‌توان به وجود یا حتی احتمال شکل‌گیری دوباره حیات در سیاره سرخ، امید بسیار زیادی بست.

مواردی که در ادامه گفته می‌شود، مواردی کاملا علمی هستند که اختر زیست شناسان سرتاسر دنیا را به وجود حیات در مریخ؛ چه حیات زنده و چه حیات باستانی، امیدوار کرده است.

وضعیت جغرافیایی مریخ در طول تاریخش

کوه المپیوس با ارتفاع حدودا 26 کیلومتر در مریخ!

احتمالا سیاره سرخ، میلیون‌ها سال پیش، دیدنی‌ترین سیاره منظومه شمسی ما بوده است؛ حتی دیدنی‌تر از کره زمین! به عنوان مثال کوه المپیوس (Olympus Mon) که بلندترین کوه مریخ است و هنوز هم پابرجا است، چیزی حدود 26کیلومتر ارتفاع دارد! این درحالی است که به عنوان مثال کوه اورست که بلندترین کوه کره زمین است، کمتر از 9کیلومتر (8,848متر) ارتفاع دارد. تصور دیدن یک کوه 26 کیلومتری هم برای بشر به یک‌اندازه جذاب و احتمالا، وحشتناک است!

اما این همه ماجرا نیست، دانشمندان نشانه‌هایی در سیاره مریخ پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد میلیون‌ها سال پیش، در مریخ رودهای بسیار عریض و طویلی هم وجود داشته است. نشانه‌های بسیاری در سطح مریخ یافت شده که نشان می‌دهد این رودها، داخل دریاچه‌ها و دریاهای عظیمی هم ریخته می‌شدند. این شرایط زیست محیطی، به سادگی می‌توانسته میزبان حیات در سیاره مریخ بوده باشد. دفعه بعدی که در عکس‌ها و فیلم‌ها، به سطح خشک و بیابانی مریخ نگاه کردید، بخاطر بیاورید که احتمالا زمانی، این سیاره مملو از جاذبه‌های طبیعی عظیم و حیرت‌انگیز بوده است!

وجود آب در سیاره سرخ

تنها حالت آب که در مریخ رویت شده، یخ است!

اگر اکنون وارد سیاره مریخ شوید و یک بطری آب معدنی را در هوا خالی کنید، قبل از اینکه آب آن بطری آب معدنی به سطح مریخ برسد، تبخیر می‌شود! دلیل این موضوع به هیچ عنوان بخاطر گرم بودن هوای مریخ نیست چون همانطور که احتمالا می‌دانید، سیاره مریخ بسیار سرد است (دمای هوا در این سیاره، بعضا به منفی 142 درجه سانتی‌گراد هم می‌رسد!) دلیل تبخیر شدن آب، اتمسفر بسیار نازک و رقیق مریخ است. انقدر فشار هوا در سیاره سرخ پایین است که حتی در دمای انجماد هم، هیچ نیرویی نمی‌تواند مولکول‌های آب را کنار هم نگه دارد و در نتیجه، آب به شکل مایع، هرگز در مریخ شکل نمی‌گیرد. تنها حالتی از آب که امروزه می‌توان در سیاره سرخ پیدا کرد، یخ‌هایی است که در قطب‌های مریخ وجود دارند.

اما همانطور که گفته شد، دانشمندان توانسته‌اند نشانه‌هایی از وجود رودهای عظیم و در نتیجه، آب در مریخ پیدا کنند. به عنوان مثال، کاوشگر کنجکاوی (Curiosity Rover) که از کاوشگرهای بسیار معروف ناسا (NASA) هم بشمار می‌رود، توانسته در سطح مریخ، حجم قابل توجهی خاک رُس پیدا کند و رس تنها در صورتی تشکیل می‌شود که آب مایع وجود داشته باشد!

البته صرف وجود داشتن آب، نشان‌دهنده وجود حیات در سیاره مریخ نیست اما در هر صورت، احتمال وجود حیات در این سیاره، حداقل در میلیون‌ها سال پیش را بسیار بالاتر می‌برد.

وضعیت اقلیمی و آب و هوایی مریخ

برای اینکه در مریخ حیات وجود داشته باشد (درواقع حیاتی که ما انسان‌ها مدنظر داریم)، باید دمای این سیاره، بالاتر و درواقع گرمتر از وضعیت کنونی‌اش باشد. درحال حاضر، دمای میانگین سیاره مریخ، منفی 62درجه است که 77 درجه سانتی‌گراد از دمای میانگین کره زمین سردتر است! اما همانگونه که گفته شد، شواهدی که نشان‌دهنده وجود رودخانه و همینطور وجود حجم زیادی از خاک رُس در مریخ هستند، مشخص می‌کنند که به احتمال بسیار زیاد، زمانی در سیاره سرخ، آب وجود داشته است.

اگر واقعا آب در مریخ وجود داشته، پس قطعا اتمسفر این سیاره، زمانی بسیار ضخیم‌تر و غلیظ‌تر از حالت کنونی‌اش بوده است. اما صرفا اتمسفر قوی نمی‌توانسته منجر به جاری شدن آب در سطح مریخ شود چرا که با دمای کنونی سیاره سرخ، آب، توانایی جاری شدن به صورت مایع را ندارد. پس قطعا دمای مریخ هم روزگاری بسیار گرم‌تر و معقول‌تر از حالت کنونی‌اش بوده است. اما چه چیزی موجب چنین تفاوت آب و هوایی شدیدی در مریخ شده است؟

قبل از هرچیزی، باید به این موضوع بپردازیم که اختلاف وضعیت اقلیمی و شرایط آب و هوایی، خیلی هم چیز عجیبی نیست. به عنوان مثال و همانگونه که قطعا می‌دانید، سیاره خود ما، زمین، هم دوره‌های بسیار گرم و هم دوره‌های بسیار سرد اقلیمی داشته‌ است. به عنوان مثال، عصر یخ یا اگر طرفدار دنیای انیمیشن‌ها هستید، عصر یخبندان یکی از معروف‌ترین این دوره‌ها است! جالب است بدانید که تغییرات اقلیمی شدید در کره زمین و سیاره مریخ، تقریبا یک دوره زمانی یکسان و 100هزار ساله را طی می‌کنند.

دلیل تغییر وضعیت اقلیمی هم بیش از هرچیزی، به نحوه گردش سیارات به دور خورشید بر‌میگردد. به عنوان مثال، سیاره ما، با یک زاویه همیشگی به دور خورشید نمی‌چرخد و درواقع مدار چرخش کره زمین به دور خورشید، بین 22 تا 24.5 درجه متغیر است. همین اختلاف درجه ناچیز، موجب تفاوت‌های عظیم اقلیمی در سیاره خود ما شده است. حال جالب است زاویه چرخش مریخ به دور خورشید را بدانید؛ طی سه میلیون سال اخیر، زاویه چرخش سیاره سرخ به دور خورشید، بین 15 تا 30درجه متغیر بوده است! 15درجه ضریب انحراف به هیچ عنوان چیزی نیست که بتوان از آن صرف نظر کرد. تازه برخی دانشمندان معتقدند که احتمالا مدار چرخش مریخ به دور خورشید، درواقع بین 15 تا 45درجه متغیر است و نه بین 15 تا 30 درجه!

پس درمجموع می‌توانیم بگوییم که مریخ به احتمال بسیار زیاد، دوره‌های اقلیمی گرم هم داشته است (و در آینده هم خواهد داشت) و همین دوره‌های اقلیمی گرم، ممکن است موجب شکل‌گیری حیات در سیاره مریخ شده باشند.

احتمال وجود مواد آلی در سیاره مریخ

مکانی که کاوشگر کنجکاوی توانست در آن موادی بسیار مشابه مواد آلی پیدا کند

اگر از آب موجود در بدنمان صرف نظر کنیم، حدود 75درصد از بدن ما را کربن و هیدروژن تشکیل داده‌اند. نه فقط بدن ما، بلکه تمام موجودات زنده کره زمین، به وسیله کربن و هیدروژن بوجود آمده‌اند. درواقع همه‌چیز، از DNA گرفته تا دیواره سلولی را این دو ماده تشکیل می‌دهند. درنتیجه، دانشمندان فرض را بر این گذاشته‌اند که بدون وجود کربن و هیدروژن (مخصوصا کربن!) هرگز چیزی بنام حیات بوجود نخواهد آمد. در دنیای علم، به اینگونه مواد که حیات را ممکن ساخته‌اند و خود نشانه حیات هستند، مواد آلی یا ارگانیک گفته می‌شود.

نکته بسیار هیجان‌انگیز این است که احتمالا در مریخ هم مواد آلی وجود دارد! سال 1984، یک شهاب‌سنگ از سوی مریخ، به زمین برخورد کرد. وقتی دانشمندان این شهاب‌سنگ را مورد بررسی قرار دادند، متوجه وجود کربن و هیدروژن در آن شدند. اما از آنجایی که کاملا این احتمال وجود داشت که این کربن و هیدروژن، بعدا در سطح این شهاب‌سنگ بوجود آمده باشند، دانشمندان هم این شهاب‌سنگ را بیشتر و عمیق‌تر حفر کردند!

نکته بسیار عجیب و جذاب این بود که برخلاف انتظارشان، هرچه به مرکز این شهاب‌سنگ نزدیک می‌شدند، میزان مواد آلی یافت شده هم بیشتر می‌شد! علاوه‌بر این کشف هیجان‌انگیز، کاوشگر کنجکاوی هم در سال 2012، ماده‌ای بسیار شبیه به کروژن (Kerogen که ترکیبی از مواد شیمیایی آلی است) در سیاره سرخ پیدا کرد!

درگذشته، باور جامعه علمی بر این بود که مواد آلی، فقط و فقط توسط موجودات زنده بوجود می‌‌آیند و یافتن مواد آلی در هرجایی، می‌تواند نشان‌دهنده وجود قطعی حیات در آن جا باشد. اما ذکر این نکته حیاتی است که علم امروز، منبع تولیدکننده مواد آلی را فقط موجودات زنده نمی‌داند. به عنوان مثال، آتشفشان‌ها هم گهگاهی می‌توانند منجر به ایجاد مواد آلی شوند. اما با این حال، اثبات وجود مواد آلی در سیاره سرخ، می‌تواند نشانه بسیار خوبی از وجود موجودات زنده و حیات در سیاره مریخ باشد!

وجود حجم قابل توجهی از گاز متان در سیاره سرخ

کاوشگر کنجکاوی، یابنده گاز متان در سیاره مریخ

همین امسال (2019) بود که کاوشگر کنجکاوی از یک نشانه حیات دیگر در سیاره سرخ پرده برداشت؛ وجود حجم قابل توجهی گاز متان که یک گاز طبیعی محسوب می‌شود! غلظت متانی که کاوشگر معروف کنجکاوی در مریخ کشف کرد، 21 ذره در میلیارد یا 21ppb بود. این درحالی است که میزان غلظت متان در کره زمین، 1,860ذره در میلیارد یا 1,860ppb است! واضح است که غلظت متان در مریخ بسیار کمتر از غلظت این گاز طبیعی در کره زمین است. اما همانطور که گفته شد، همین میزان بسیار کم هم، میزان قابل توجهی است! چون تقریبا تمام متانی که در کره زمین وجود دارد، توسط میکروب‌ها تولید می‌شود و قطعا می‌دانید که میکروب‌ها، بخشی از حیات در کره زمین هستند! پس همین غلظت کم هم می‌تواند نشان دهد که زمانی در سیاره مریخ حیات وجود داشته و البته که شاید هنوز هم آن حیات، به طور کامل نابود نشده است!

نکته بسیار جالب این است که پیش‌تر هم کاوشگر کنجکاوی در مریخ، گاز متان پیدا کرده بود اما غلظت این گاز، تنها 7ppb بود و این 7ppb در تابستان افزایش و در زمستان هم کاهش می‌یافت. همین تغییر سطح متان هم می‌تواند نشان‌دهنده نه تنها حیات در مریخ بلکه حتی حیات زنده در سیاره سرخ باشد!

احتمال وجود حیات زیرزمینی در مریخ

این مورد آخر، بیشتر از آنکه نشانه حیات باشد، یک فرضیه و احتمال است! برخی اختر زیست شناسان معتقدند که هسته مریخ هم درست مانند هسته کره زمین، از خودش گرما تولید می‌کند. اگر این موضوع حقیقت داشته باشد، می‌توان نتیجه گرفت که شاید اصلا موجودات زنده در مریخ وجود دارند اما بخاطر سرمای سطح این سیاره، تمدن خودشان را به صورت زیرزمینی شکل داده‌اند!

این موضوع، به هیچ عنوان غیرممکن نیست و اتفاقا تمام مواردی که تا پیش از این به آن‌ها پرداختیم هم می‌توانند این احتمال را قوت ببخشند! به عنوان مثال، آب مایع به سادگی می‌تواند زیر سطح مریخ وجود داشته باشد و متانی که در هوای مریخ ثبت شده است هم می‌تواند تنها بخش اندکی از متانی باشد که توانسته از حیات یا حتی تمدن زیرزمینی مریخ خارج شود! متاسفانه تکنولوژی کنونی بشر، تنها در حد کاوش روی سطح مریخ است و هنوز بشر توانایی کاوش عمیق‌تر مریخ را ندارد. اما در هر صورت، احتمال حیات زیرزمینی در مریخ به هیچ عنوان چیزی نیست که به سادگی بتوان آن را تایید و البته، رد کرد!

اما بنظر شما واقعا چیزی بنام حیات در مریخ وجود دارد؟ اگر پاسختان مثبت است، آیا این حیات میلیون‌ها سال پیش وجود داشته و اکنون کاملا نابود شده است؟ یا آن حیات هنوز هم به طور کامل نابود نشده و صرفا محدود شده است؟ و یا از همه جذاب‌تر، نه تنها آن حیات نابود نشده، بلکه هنوز هم زیر سطح مریخ در جریان است؟